Dane:
m=5kg
Q=5*10¹²J
t₁=90°C
t₂=100°C
cw=4200 J/(kg*°C) - ciepło właściwe wody
cp=2257000 J/kg - ciepło parowania wody
cwp=2000 J/(kg*°C) - ciepło właściwe pary wodnej
Szukane:
t=? - temperatura końcowa pary wodnej
Rozwiazanie:
Całość procesu składało się z 3 etapów:
1) ogrzanie wody do 100 stopni
2) wrzenie wody w temperaturze 100 stopni
3) ogrzanie pary wodnej
Na każdym etapie była pożytkowana energia. Najpierw wyznaczę ile energii zostało wykorzystane w 1 i 2 etapie, a następnie wyznaczę temperaturę końcową - pary wodnej.
Q=Q₁+Q₂+Q₃
1) Obliczam Q₁
Q₁=mcwΔt
Q₁=5*4200*(100-90)
Q₁=210000J
2) Obliczam Q₂
Q₂=mcp
Q₂=5*2257000
Q₂=11285000J
3) Wyznaczam temperaturę końcową pary wodnej.
Najpierw obliczę ile ciepła zostało przeznaczone na ogrzewanie pary:
Q=Q₁+Q₂+Q₃
Q₃=Q-Q₁-Q₂
Q₃=Q-Q₁-Q₂
Q₃=5*10¹²-210000-11285000
Q₃=4999988505000J
Więc temperatura pary wyniosła:
Q₃=mcwpΔt
Q₃=mcwp(t-100)
[tex]Q_3+100mc_{wp}=tmc_{wp}\\ \\ t=\dfrac{Q_3+100mc_{wp}}{mc_{wp}}\\ \\ \\ t=\dfrac{4999988505000+100\cdot 5\cdot 2200}{5\cdot 2200}\\ \\ \\ t=454544509,55^0C[/tex]
